کد خبر: ۲۳۶۶۶
تاریخ انتشار: ۱۱:۰۶ - ۲۵ تير ۱۳۹۶
وظیفه سیستم حفاظت آن است که هر جزء از شبکه الکتریکی که دچار خطا یا اتصالی شده را در کمترین زمان ممکن از مدار خارج سازد به شکلی که احتمال خطر از بین رفته و کوچکترین بخشی از شبکه الکتریکی مجزا گردد. در ادامه با حفاظت خطوط انتقال آشنا می شوید.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: در ترانسفورماتور ممکن است خطرات زیادی اتفاق بیفتد مثلاً اتصال کوتاه یا اتصال شبکه یا اضافه بار و ... که برای حفاظت از وسائلی بنام رله استفاده می‌کنیم. وظیفه سیستم حفاظت آن است که هر جزء از شبکه الکتریکی که دچار خطا یا اتصالی شده را در کمترین زمان ممکن از مدار خارج سازد به شکلی که احتمال خطرازبین رفته و کوچکترین بخشی از شبکه الکتریکی مجزا گردد.
 
سیستمهای حفاظتی نقش اساسی در ایمنی، پایداری و قابلیت اطمینان سیستم برق رسانی را عهده دار بوده واز شروع یا گسترش دامنه خسارت ناشی از خطا‌های مختلف جلوگیری می‌نمایند همچنین عملکرد مناسب وانتخاب سیستم حفاظتی باعث کاهش سطح خاموشی می‌شود. چرا که حداقل ناحیه‌ای را که برای رفع عیب کافی است از شبکه جدا نموده و باعث تداوم برق رسانی به قسمتهای دیگر شبکه می‌شود.





اجزاء اصلی یک سیستم حفاظتی:

یک سیستم حفاظت شامل رله‌ها، ترانس‌های جریان و ولتاژ و کلید‌ها هستند که اختلال یا عدم کارکرد صحیح هر یک از این اجزا باعث عملکرد نا درست سیستم حفاظتی می‌گردد.

رله‌ها:

رله‌ها دستگاه هایی هستند که در اثر تغییر کمیت الکتریکی مانند ولت وجریان و یا کمیت فیزیکی مانند درجه حرارت و حرکت روغن تحریک شده و باعث بکار افتادن دستگاه‌های دیگر ونهایتاً قطع مدار بوسیله کلید قدرت میگردد به طور کلی رله‌ها وظیفه شناسایی خطا را بر عهده داشته و مهمترین جزء یک سیستم حفاظتی می‌باشند.

ساختار عملکرد رله‌ها:

رله‌ها از نظر تکنولوژی ساخت به سه نوع الکترومکانیکی، استاتیکی و دیجیتالی تقسیم می‌گردند نوع الکترومکانیکی رله‌ها در حال جایگز ین شدن با انواع دیجیتال بوده و استفاده از آن‌ها بسیار محدود شده است در نوع استاتیکی طراحی بر مبنای ادوات الکترونیکی آنالوگ بوده ولذا فاقد امکان برنامه ریزی می‌باشند در نوع دیجیتال از پردازنده جهت آنالیز جریان خطا واعمال فرمان مناسب استفاده می‌شود و با توجه به این امر امکان برنامه ریزی رله و داشتن چند ین مشخصه عملکردی متفاوت امکان پذیر خواهد بود دراین نوع رله‌ها چندین عملکرد مختلف که پیش از آن به کمک رله‌های مجزا انجام می‌گرفت را می‌توان بصورت مجتمع در یک رله قرار داد که البته این امر می‌تواند باعث کاهش قابلیت اطمینان سیستم حفاظتی گردد. با این حال استفاده از رله‌های دیجیتال در حال حاظر گزینه اصلی حفاظت بوده وپیشنهادات بر این مبنا ارائه می‌شوند.

حفاظت ترانسفورماتور:

برای اینکه برق از نیروگاه بدست مصرف کننده برسد باید ۵ الی ۶ بار برق را کاهش دهیم در نتیجه ترانس اهمیت بسزایی بعد از ژنراتور دارد حال به بررسی رله‌های محافظت کننده ترانس می‌پردازیم.

رله اضافه جریان:

متداول‌ترین نوع رله که در شبکه استفاده می‌گردد رله جریان زیاد است، چون جریان بهترین پارامتر برای تشخیص خطا است وملاک عملکرد رله اضافه جریان افزایش نا معقول جریان است بدین صورت که اگر جریان در خط مربوطه از حدی که رله اضافه جریان برای آن مقدار تنظیم شده است بیشتر شود و یا اتصالی بین دو فاز و سه فاز بین خطوط انتقال پیش آید رله تحریک شده و با فرمانی که به کلید قدرت می‌دهد باعث قطع خط مورد نظر می‌گردد برای تحریک رله اضافه جریان احتیاج به ترانسفورماتور جریان می‌باشد این ترانس جریان خط را متناسب به نسبت تبدیل آن به رله انتقال داده وسبب تحریک آن می‌شود رله‌های اضافه جریان دارای دو تنظیم زمانی وجریانی می‌باشند به کمک تنظیم جریان می‌توان حد جریان شروع عملکرد رله را تنظیم کرد و به کمک تنظیم زمانی هماهنگی بین رله‌های مختلف امکان پذیر می‌گردد.

رله اتصال زمین:

وظیفه این رله تشخیص هر گونه اتصالی بین هر کدام از فاز‌ها با زمین و یا دو و سه فاز با زمین نیز می‌باشد رله‌های اتصال زمین نسبت به رله‌های اضافه جریان حساس‌تر می‌باشند وهرگاه یکی ازفاز‌ها به زمین اتصال یابد رله اتصال زمین همراه با رله اضافه جریان همان فاز عمل می‌نماید. برای هر سه فاز احتیاج به یک رله اتصال زمین می‌باشد.

رله اتصال زمین محدود:

رله دیفرانسیل معمولاً تا ۸۰ % ترانسفورماتورهای قدرت را می‌تواند حفاظت نماید. چون کل سیم پیچ ترانس در مقابل اتصال زمین مصون نیست بنا براین از رله اتصال زمین محدود استفاده می‌کنیم. رله اتصال زمین محدود مجموع جریان سه فاز را با جریان محل (اتصال زمین مرکز ستاره) زمین می سنجد تفاوت این رله با رله اتصال زمین این است که رله اتصال زمین محدود اتصالی‌های بین نقطه صفر ستاره تا جریان خط مربوطه را تشخیص میدهد. اما رله اتصال زمین اتصالی‌های بین هر کدام از فاز‌ها با زمین را تشخیص می‌دهد.

رله دیفرانسیل:

رله دیفرانسیل بر پایه جمع جبری جریانهای ورودی و خروجی در منطقه حفاظت شده عمل می‌نماید در حالت عادی جریانی که به یک نقطه وارد می‌شود برابر با جریانی است که از آن خارج می‌گردد بنابراین تفاضل آن‌ها صفر بوده و جریانی از رله نمی‌گذرد. اگر در نقطه حفاظت شده اتصالی رخ دهد قسمتی از جریان به سمت نقطه اتصالی ریخته و جریان خروجی کمتر از جریان ورودی است بنا بر این جریانی از رله عبور می‌کند که اگر این جریان تفاضلی بیشتر از مقدار تنظیم شده باشد رله فرمان قطع را صادر می‌کند این نوع حفاظت در اکثر قسمتهای سیستم مورد استفاده قرار می‌گیرد قابل ذکر است که این نوع حفاظت اضافه بار یا اتصالی‌های خارج از منطقه حفاظت شده را نمی‌بیند؛ و همچنین این رله‌ها اتصالی‌های بین دورهای سیم پیچی در موتورها، ژنراتور‌ها و ترانسفورماتور را تشخیص نمی‌دهد.

رله ولتاژ:

رله‌های ولتاژی به دو نوع ولتاژ کم و ولتاژ زیاد تقسیم می‌شوند؛ که در حالتهای نقصان وازدیاد ولتاژ در شبکه عمل می‌نمایند این رله‌ها حالت عدم تقارن ولتاژ در سه فاز سیستم را حس نموده وفرمانهای کنترلی لازم را صادر می‌کنند.

رله ولتاژ کم: رله‌ای است که با کاهش ولتاژ مجموعه‌ای از کنتاکت‌ها را متصل می‌کند وبه دو نوع تقسیم می‌شوند:

رله با تأخیر زمانی: تنظیم ولتاژ با تپ‌های گسسته قابل انجام است و زمان تأخیر در ارسال فرمان قطع نیز قابل تنظیم می‌باشد.
رله آنی: در این حالت نیز تنظیم تپ‌های ولتاژ وجود دارد و زمان در یک محدوده کوچک قابل تغییرمی باشد.

رله ولتاژ زیاد: رله ولتاژ زیاد در مقابل افزایش ولتاژ عمل نموده و فرمانهای کنترلی را صادر می‌نماید. این

نوع رله‌ها در موارد زیر بکار می‌رود:

حفاظت سیستم در مقابل اضافه ولتاژ: این رله می‌تواند در مقابل افزایش ولتاژ، سیگنال خبر دهنده ارسال کند و یا در صورت لزوم بار‌ها و مدارهای حساس به ولتاژ را قطع نماید و از صدمه دیدن آن‌ها جلوگیری نماید.

عدم تقارن ولتاژ فاز‌ها: رله ولتاژیعدم تقارن در فاز‌ها را در حالت اتصال کوتاه و اشکال در فیوز ثانویه ترانس ولتاژ حس می‌کند که این کار با اندازه گیری توالی صفر و منفی ولتاژ‌ها انجام می‌گیرد. رله عدم تقارن ولتاژ برای ایزوله کردن رله‌ها یا وسایلی که با قطع ولتاژ در یک یا هر سه فاز ثانویه ترانس ولتاژ یا وجود اشکال در فیوز ثانویه ترانس ولتاژ نادرست عمل می‌کنند، بکار می‌رود.

رله دیستانس:

رله دیستانس نامی عمومی برای رله‌های امپدانسی است که از ورودی‌های جریان و ولتاژ استفاده کرده و یک سیگنال خروجی را تهیه می‌نمایند. فرمان قطع زمانی صادر می‌شود که فاصله نقطه خطا از محل نصب رله کوچکتر از یک مقدار مشخص باشد. این نوع رله بطور گسترده‌ای برای حفاظت خطوط مورد استفاده قرار می‌گیرد. رله دیستانس همچنین برای حفاظت اتصال حلقه به حلقه سیم پیچی‌های ترانس قدرت نیز می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.

نحوه عملکرد رله دیستانس:

این رله جریان و ولتاژ خط را می‌گیرد و بر هم تقسیم کرده تا امپدانس خط را بدست آ. ورد امپدانس بدست آمده را در هر لحظه با مقدار واقعی یا طبیعی می‌سنجد. اگر مقدار امپدانس بدست آ. مده از مقدار طبیعی کمتر باشد. رله تشخیص خطا می‌دهد یا به عبارتی یک خطا یا اتصال کوتاه پیش آمده را تشخیص می‌دهد در نتیجه تمام امپدانس‌های خط را بای پاس کرده به همین دلیل به این رله، رله دیستانس یا فاصله می‌گویند، زیرا امپدانسی که اندازه گیری می‌کند متناسب است با فاصله رله از محل اتصال کوتاه.

رله اضافه شار (اضافه تحریک):

از آنجا که شار هسته ترانسفورماتور وابسته به نسبت ولتاژ به فرکانس است رله اضافه شار نیز بر مبنای اندازه گیری نسبت ولتاژ به فرکانس (V/Hz) عمل می‌نماید این رله دارای مشخصه عملکرد زمان معکوس می‌باشد به این معنی که برای تغییرات زیاد (V/Hz) در زمان کوتاهتری عمل می‌کند وتغییرات کوچک ولتاژ به فرکانس دارای تأخیری بیشتری خواهد بود از آنجا که فرکانس در شبکه تقریباً ثابت است لذا افزایش ولتاژ در شبکه به معنی افزایش شار خواهد بود به همین دلیل در بسیاری از موارد بجز ترانسفورماتورهای نیروگاهی از این نوع رله استفاده نمی‌شود.

رله فرکانسی:

این رله‌ها برای اندازه گیری و نظارت بر روی فرکانس شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرند این رله‌ها به کاهش یا افزایش فرکانس و یا نرخ تغییرات فرکانس حساس می‌باشند. کاربرد رله‌های فرکانسی پایین زمانی است، که در یک شبکه بار‌ها بطورمستقل توسط ژنراتورهای داخلی و یا با ترکیب ژنراتور‌ها و خطوط ارتباطی با شبکه‌های دیگر تغذیه می‌گردند. زمانی که یک ژنراتور بطورناگهانی از شبکه خارج می‌شود رله‌های فرکانسی پایین بطور اتوماتیک تعدادی از بار‌ها را خارج نموده تا مصرف با باقیمانده تولید هماهنگ شود.

رله سنکرونیزم:

این رله زمانی بکار می‌رود که دو یا چند فیدر به یک باس مشترک متصل می‌گردند. اتصال موفقیت آمیز دو منبع به یکدیگر بستگی به اختلاف دامنه‌های ولتاژ طرفین زاویه‌های فاز و فرکانس‌های دو منبع در زمان اتصال دارد. رله کنترل سنکرونیزم در صورت نزدیک بودن مقادیر دو طرف اجازه اتصال را خواهد داد. رله سنکرون کننده رله‌ای است که در رابطه با اتصال ژنراتور به شبکه و یا اتصال دو شبکه مجزا مورد استفاده قرار می‌گیرد. این رله سنکرون کننده برای کنترل یک یا چند کلید در یک نیروگاه و ارتباط با سیستم کنترل نیز بکار می‌رود. برخلاف رله کنترل سنکرونیزم رله سنکرون کننده می‌تواند فرمان وصل کلید را در نقطه دقیق سنکرونیزم صادر نماید. سنکرون کردن دستی نیاز‌مند آموزش استفاده از قدرت تشخیص تجربه و دقت کافی از طرف اپراتوراست کلید‌ها و ژنراتور‌ها در صورت عدم دقت اپراتور دچار صدمه می‌شوند. بنا بر ا. ین وصل کلید تن‌ها وقتی که رله سنکرونیزم اجازه دهد صادر می‌گردد.

رله کنترل سنکرونیزم برای نظارت بر اتصال دستی کلید بکار می‌رود؛ بنابراین اپراتور مقادیر سنکرونیزم را کنترل کرده و بطور دستی فرمان وصل می‌دهد. ولی کنتاکت باز رله سنکرونیزم که بصورت سری قرار گرفته است از اتصال جلوگیری می‌کند کنتاکت باز رله سنکرونیزم وقتی بسته می‌شود که اختلاف زاویه فاز در دو طرف کلیدازمقدارمشخص کمتربوده وهمچنین اختلاف ولتاژبین دوطرف مقدارکمی را دارا باشد. رله سنکرونیزم به دوطریق مورد استفاده قرارمی گیرد. می‌توان این رله را به عنوان ناظر دراتصال دستی ژنراتور به شبکه مورداستفاده قرار داد طریق دیگر استفاده از رله سنکرونیزم در اتصال اتوماتیک ژنراتور به شبکه است که در این حالت علاوه بر اینکه شرایط سنکرونیزم مورد ارزیابی قرار می‌گیرد فرمانهایی از طرف رله سنکرونیزم به سیستم‌های تنظیم فرکانس و ولتاژ ژنراتور ارسال می‌گردد و اتصال کاملاُ اتوماتیک صورت می‌گیرد.

رله زمانی

رله زمانی در مواردی کاربرد دارد که تأخیر عمدی در ارسال سیگنال یا عمل قطع و وصل مورد نیاز باشد. بدین خاطر این رله به تنهایی بکار نمی‌رود و در کنار رله‌های سنجشی در حفاظت شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرد دقت رله‌های زمانی زیاد و قابل تنظیم می‌باشند.

نوع دیجیتال این رله‌ها دارای قسمتی است که تابع تأخیر را تهیه نموده و فرمان قطع یا وصل کنتاکتهای کنترلی را صادر می‌کند. این رله‌ها علاوه بر سیستمهای حفاظت در تجهیزات کنترل اتوماتیک و فرایند صنعتی مورد بهره برداری قرار می‌گیرند.

ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار